DE3017608C2

DE3017608C2 - Method for regulating the time constant of a pre-emphasis and circuit arrangement for carrying out the method

Info

Publication number: DE3017608C2
Application number: DE19803017608
Authority: DE
Inventors: Siegfried 8000 München Klar
Original assignee: Institut fuer Rundfunktechnik GmbH
Current assignee: Institut fuer Rundfunktechnik GmbH
Priority date: 1980-05-08
Filing date: 1980-05-08
Publication date: 1982-08-12
Also published as: DE3017608A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens. The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and to a Circuit arrangement for carrying out the method.

Zur Verbesserung des Geräuschabstandes ist es bei UKW-FM-Sendern bekannt (»BBC Engineering«, Aug. 1977, Seiten 17 —19), mittels eines /?C-Gliedes in der Preemphase des Sendermodulators eine 50 (is-Zeitkonstante vorzusehen, welche eine Anhebung der hohen Audiofrequenzen bis zu 13,5 dB bei 15 kHz gegenüber 0,5 kHz bewirkt. Um dennoch den zulässigen Spitzenhub von ±75 kHz nicht zu überschreiten, ist bereits vorgeschlagen worden, die von der Kapazität des /?C-Gliedes beeinflußte, d. h. frequenzabhängige Komponente der Preemphase und damit die Zeitkonstante in Abhängigkeit von dem Sender-Ausgangssignal zu regeln. Infolge der Einwirkung des Regelsignals auf die Kapazität des /?C-Gliedes sind jedoch schnelle, durch die Kapazität differenzierte Regelsignaländerungen in Form von Knackgeräuschen im Sender-Ausgangssignal hörbar. Des weiteren -vird die Regelgeschwindigkeit von der Umladezeitkonstante des RC-G\\edes bestimmt, da als Stellgröße der Strom durch die Kapazität des /?C-Gliedes verwendet wird. Bei schnelleren Änderungen des Regelsignals können daher Überschwingungen des /?C-Gliedes auftreten.To improve the signal-to-noise ratio, it is known in VHF-FM transmitters ("BBC Engineering", Aug. 1977, pages 17-19) to use a /? C element in the pre-emphasis of the transmitter modulator to provide a 50 (is time constant, which increases the high audio frequencies by up to 13.5 dB at 15 kHz compared to 0.5 kHz. In order not to exceed the permissible peak deviation of ± 75 kHz, it has already been proposed that this be influenced by the capacitance of the /? C element , ie to regulate the frequency-dependent component of the pre-emphasis and thus the time constant as a function of the transmitter output signal. As a result of the effect of the control signal on the capacitance of the /? C element, however, rapid control signal changes, differentiated by the capacitance, occur in the form of crackling noises in the transmitter. Furthermore, the control speed is determined by the reloading time constant of the RC-G \\ edes , since the current through the capacitance of the C-element is used as the manipulated variable approx. With more rapid changes in the control signal, overshoots of the /? C element can occur.

Um die erwähnten Effekte zu vermeiden, muß deshalb die Anstiegsgeschwindigkeit des Regelsignals begrenzt werden, was wiederum zu einem kurzzeitigen Durchlaß der unerwünschten hohen Audiofrequenzen führtIn order to avoid the effects mentioned, the rate of rise of the control signal must therefore are limited, which in turn leads to a brief passage of the undesired high audio frequencies leads

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art die Regelgeschwindigkeit wesentlich zu erhöhen und gleichzeitig störende Knackgeräusche sicher zu vermeiden. In contrast, the object of the invention is, in a method of the type mentioned at the outset to significantly increase the control speed and at the same time reliably avoid annoying crackling noises.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dutch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst Eine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 geeignete Schaltungsanordnung ist in dem Anspruch 2 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 ergeben sich aus den Ansprüchen 3 und 4.According to the invention, the object is achieved by the characterizing features of claim 1 A circuit arrangement suitable for carrying out the method according to claim 1 is in the Claim 2 stated. Advantageous refinements of the circuit arrangement according to claim 2 result from claims 3 and 4.

Der Erfindungsgedanke beruht darauf, zunächst die frequenzabhängige und die frequenzunabhängige Komponente der Preemphase getrennt voneinander zu erzeugen und erst dann die frequenzabhängige, kapazitive Komponente in Abhängigkeit von dem Regelsignal zu ändern. Die Kapazität des /?C-Gliedes liegt damit außerhalb des Regelkreises, so daß ein Einfluß von schnellen Regelsignaländerungen auf das Ausgangssignal in Form von Knackgeräuschen ebenso vermieden wird wie ein Überschwingen des /?C-Gliedes. The idea of the invention is based on first the frequency-dependent and the frequency-independent component the pre-emphasis separately from each other and only then the frequency-dependent, to change capacitive component depending on the control signal. The capacity of the /? C-member is therefore outside the control loop, so that rapid control signal changes have an influence on the Output signal in the form of clicking noises is avoided as well as overshooting of the /? C element.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Schaltbildes einer Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutertThe invention is based on a circuit diagram of a circuit arrangement shown in the drawings for carrying out the method according to the invention explained in more detail

Die dargestellte Schaltungsanordnung weist zwei parallele Signalzweige 10, 20 auf, an denen ein Eingangssignal p_e anliegt. Der Signalzweig 10 umfaßt einen Längswiderstand U, eine Kapazität C und ein Stellglied VCA, beispielsweise in Form eines variablen Verstärkers. Wesentlich ist, daß der Zweigstrom i_c im Signalzweig 10 zuerst die Kapazität C durchläuft und dann erst in dem Stellglied VCA in Abhängigkeit eines Regelsignals u_r verstellt wird, welches an einem Steuereingang S des Stellgliedes VCA anliegt. Der geregelte Zweistrom i'_c am Ausgang des Stellgliedes VCA wird im dargestellten Beispielsfall dem invertierenden Eingang (—) eines Summierverstärkers OP zugeführt, dessen nichtinvertierender Eingang ( + ) auf einem festen Bezugspotential, z. B. Masse, liegt. Der zweite Signalzweig 20 umfaßt einen Längswiderstand R, der zusammen mit der Kapazität C des ersten Signalzweiges ein /?C-Glied bildet, dessen Zeitkonstante mittels des Stellgliedes VCA und des Regelsignals u_r geregelt wird. Der zweite Signalzweig 20 führt ebenfalls auf den invertierenden Eingang (—) des Summierverstärkers OP, so daß dort die Zweigströme in den Signalzweigen 10 und 20 addiert werden. Da in dem Signalzweig 20 im Gegensatz zum Signalzweig 10 keine Frequenzbeeinflussung des Eingangssignals erfolgt, kann der Signalzweig 20 als Quelle für die frequenzunabhängige Komponente einer Preemphase und der Signalzweig 10 als Quelle für die frequenzabhängige Komponente der Preemphase angesehen werden. Die Preemphase tritt dabei an dem Ausgangssignal p_a am Ausgang des Summierverstärkers OP auf, welcher einerseits über einen Widerstand 30 auf den invertierenden Eingang (—) des Summierverstärkers OP und andererseits über einen Regelspannungserzeuger 40 auf den Steuereingang S des Stellgliedes VCA rückgekoppelt ist. Der Regelspannungserzeuger 40 kann z. B. als schneller Zweiweg-Spitzengleichrichter mit Schwellwertschalter ausgebildet werden.
Infolge der Anordnung der Kapazität C des dieThe circuit arrangement shown has two parallel signal branches 10, 20 to which an input signal p _e is applied. The signal branch 10 comprises a series resistor U, a capacitance C and an actuator VCA, for example in the form of a variable amplifier. It is essential that the branch current i _c in the signal branch 10 first runs through the capacitance C and is only then adjusted in the actuator VCA as a function of a control signal u _r which is applied to a control input S of the actuator VCA . The regulated Two current i _'c at the output of the actuator VCA the inverting input is in the illustrated example (-) of a summing amplifier OP is supplied, whose non-inverting input (+) to a fixed reference potential, for example. B. mass, lies. The second signal branch 20 comprises a series resistor R which, together with the capacitance C of the first signal branch, forms a /? C element, the time constant of which is controlled by means of the actuator VCA and the control signal u _r. The second signal branch 20 also leads to the inverting input (-) of the summing amplifier OP, so that the branch currents in the signal branches 10 and 20 are added there. Since there is no frequency influencing of the input signal in signal branch 20, in contrast to signal branch 10, signal branch 20 can be viewed as a source for the frequency-independent component of a pre-emphasis and signal branch 10 as a source for the frequency-dependent component of pre-emphasis. The pre-emphasis occurs at the output signal p _a at the output of the summing amplifier OP , which is fed back on the one hand via a resistor 30 to the inverting input (-) of the summing amplifier OP and on the other hand via a control voltage generator 40 to the control input S of the actuator VCA . The control voltage generator 40 can, for. B. be designed as a fast two-way peak rectifier with a threshold switch.
As a result of the arrangement of the capacitance C of the

Zeitkonstante der Preemphase bestimmenden WC-Gliedes außerhalb des Regelkreises wird jede Beeinflussung bei der Bildung der frequenzabhängigen Komponente der Preemphase durch den Regelvorgang vermieden, so daß im Ergebnis eine von Knackstörungen freie äußerst schnelle Regelung der Zeitkonstante der Preemphase erzielt wird. Zusätzlich kann das Einschwingverhalten des aus den Bauteilen VCA. OP und 40 bestehenden Regelkreises durch eine logarithmische Übertragungscharakteristik des Stellgliedes VCA in Abhängigkeit von dem Regelsignal u_r günstig beeinflußt werden.The time constant of the pre-emphasis WC element outside the control loop is prevented from influencing the formation of the frequency-dependent component of the pre-emphasis by the control process, so that the result is an extremely fast regulation of the pre-emphasis time constant free of clicks. In addition, the transient response of the VCA. OP and 40 existing control loop can be favorably influenced by a logarithmic transfer characteristic of the actuator VCA as a function of the control signal u _r.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Method for regulating the time constant of a pre-emphasis, which consists of a frequency-independent and a frequency-dependent component, the frequency-dependent component in Dependence on a controlled variable is changed, characterized in that the individual Components are generated separately from each other that the frequency-dependent component is changed only after it has been generated depending on the controlled variable and that the frequency-independent and the regulated frequency-dependent components are added.

2. Circuit arrangement for carrying out the method according to claim 1, with an actuator, the control input of which is acted upon by a control signal, and with an RC-Q \\ ed, characterized by two parallel signal branches (10, 20) acted upon by the input signal (pj) , of which one signal branch (10) comprises the capacitance (C) of the RC element and the actuator (VCA) downstream of the capacitance (C) , while the other signal branch (20) contains the resistance (R) of the /? C element comprises, both signal branches (10, 20) being led to an input of a summing amplifier (OP) .

3. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that an amplifier with variable current gain is provided as the actuator (VCA).

4. Circuit arrangement according to claim 3, characterized in that the amplifier is logarithmic Has transmission characteristics as a function of the control signal.